纤维素的溶解及其聚合度的研究开题报告

1. 研究目的与意义

纤维素相比于其他材料，它具有优良的生物降解性，优良的生物相容性，对生物体和环境无毒无害，抗水性强，成本低，可对其接枝改性，因此纤维素作为基质材料的潜在应用范围非常广泛。

广泛应用于化工、医药、建筑、油田化学和生物化学等领域。

虽然纤维素在纤维、造纸、膜、涂料、聚合物等方面广泛应用，但是利用量仅为其年产量的0.002%，这主要是由纤维素特殊的分子结构和性质导致的。

2. 国内外研究现状分析

1935年johnson发现nmmo可以有效的溶解纤维素且溶解效果更好。

nmmo溶剂分子拥有强极性的官能团可在纤维素的非结晶区中与纤维素的羟基形成氢键，接着在纤维素的结晶区继续与纤维素羟基形成氢键，从而破坏了纤维素内部的三维氢键网络，使纤维素溶解。

但是nmmo所拥有的强极性官能团，甚至可以与水分子形成氢键，所以在溶解过程中要严格控制水的含量，从而使纤维素溶解。

3. 研究的基本内容与计划

以65%的zncl2盐溶液溶解以微晶纤维素mcc或棉短绒或者是溶剂的比例为7wt%naoh，12wt%wt尿素，81wt%h2o溶液作为溶解体系来溶解微晶纤维素mcc或棉短绒，从而探究溶解后的纤维素分子量大小变化以及溶解时间、溶解温度等因素对溶解后的纤维素分子量大小是否有影响，有什么样的影响。

采用控制变量法分别对65%的zncl2盐溶液溶解以及比例为7%wtnaoh,12%wt尿素,81%去离子水溶液，设计单因素实验，分别测试不同因素的变化对产物分子量的影响，从而得出纤维素溶解的最佳反应条件。

a、溶解时间对产物分子量的影响b、通过改变mcc的量从而测得两种体系最大的溶解量，以及最大的产物分子量。

4. 研究创新点

1、65%的ZnCl2盐溶液以及比例为7%wtNaOH,12%wt尿素,81%去离子水溶液的溶解体系基本遵循绿色环保和溶剂的溶解性强的原则同时操作更简便、制作周期短；2、通过外推法求特性粘度并通过关系式求得分子量是分析溶解体系分子量大小和聚合度较为科学并且简易的方法；3、在外推法求特性粘度的过程中用溶解体系的粘度作为η0，从而排除溶解体系对最终结果的干扰。